FR3132607A1 - Vehicle communication method and device using radars - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de communication mis en œuvre par un premier véhicule (10) embarquant un système de radars à ondes millimétriques. A cet effet, des informations de positions de deuxièmes véhicules (11 à 13) obtenues via la réception de données émises selon un mode de communication de type véhicule vers véhicule, dit V2V, sont comparées à des informations de positions de troisièmes véhicules (11 à 14) obtenues d’un radar (101) du premier véhicule (10). Le résultat de la comparaison permet de sélectionner une partie des troisièmes véhicules (11, 12, 13). Un faisceau de communication particulier (110, 120, 130) ayant pour origine le radar (101) est générée par filtrage spatial pour couvrir chaque véhicule sélectionné (11, 12, 13) et établir une communication en V2V via ce faisceau de communication particulier. Figure pour l’abrégé : Figure 1The present invention relates to a communication method and device implemented by a first vehicle (10) carrying a millimeter wave radar system. To this end, information on the positions of second vehicles (11 to 13) obtained via the reception of data transmitted according to a mode of communication of the vehicle-to-vehicle type, called V2V, is compared with information on the positions of third vehicles (11 to 14) obtained from a radar (101) of the first vehicle (10). The result of the comparison makes it possible to select a part of the third vehicles (11, 12, 13). A particular communication beam (110, 120, 130) originating from the radar (101) is generated by spatial filtering to cover each selected vehicle (11, 12, 13) and establish a V2V communication via this particular communication beam. Figure for abstract: Figure 1
Description
La présente invention concerne les procédés et dispositifs de communication pour véhicule, notamment automobile. La présente invention concerne également un procédé et un dispositif de communication utilisant un ou plusieurs radars équipant un véhicule, notamment dans le cadre de communication(s) de type V2X.The present invention relates to communication methods and devices for vehicles, particularly automobiles. The present invention also relates to a method and a communication device using one or more radars fitted to a vehicle, in particular in the context of V2X type communication(s).
Les véhicules contemporains embarquent de plus en plus de moyens de communication qui requièrent souvent des composants spécifiques (antennes, émetteurs, récepteurs), complexifiant l’architecture électronique du véhicule et augmentant son coût de fabrication.Contemporary vehicles carry more and more means of communication which often require specific components (antennas, transmitters, receivers), complicating the electronic architecture of the vehicle and increasing its manufacturing cost.
Par exemple, de nouvelles technologies voient le jour qui permettent l’échange d’informations entre les véhicules et/ou entre les véhicules et l’infrastructure qui les entoure, ces technologies de communication étant regroupées sous l’appellation V2X (de l’anglais « Vehicle to Everything » ou en français « Véhicule vers tout »). Ainsi, de nouvelles technologies de l’information et de la communication appliquées au domaine des transports sont apparues, telles que l’ITS G5 (de l’anglais « Intelligent Transportation System G5 » ou en français « Système de transport intelligent G5 ») en Europe ou DSRC (de l’anglais « Dedicated Short Range Communications » ou en français « Communications dédiées à courte portée ») aux Etats-Unis d’Amérique qui reposent tous les deux sur le standard IEEE 802.11p ou encore la technologie basée sur les réseaux cellulaires nommée C-V2X (de l’anglais « Cellular - Vehicle to Everything » ou en français « Cellulaire – Véhicule vers tout ») qui s’appuie sur la 4G basé sur LTE (de l’anglais « Long Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme ») ou la 5G.For example, new technologies are emerging that allow the exchange of information between vehicles and/or between vehicles and the infrastructure that surrounds them, these communication technologies being grouped under the name V2X (from the English “Vehicle to Everything” or in French “Véhicule vers tout”). Thus, new information and communication technologies applied to the field of transport have appeared, such as ITS G5 (from the English “Intelligent Transportation System G5” or in French “Système de transport intelligent G5”) in Europe or DSRC (from the English “Dedicated Short Range Communications” or in French “Communications dedicated to short range”) in the United States of America which are both based on the IEEE 802.11p standard or even technology based on cellular networks called C-V2X (from the English “Cellular – Vehicle to Everything” or in French “Cellulaire – Véhicule vers tout”) which is based on 4G based on LTE (from the English “Long Term Evolution” or in French “Long-term evolution”) or 5G.
Les technologies de communication V2X utilisent par ailleurs la bande de fréquence des 5.9 GHz, ce qui induit un débit maximal de 6 Mbits/s pour la communication de données. Un tel débit maximal peut s’avérer insuffisant face aux besoins de communications des véhicules, notamment dans le cadre du véhicule autonome.V2X communication technologies also use the 5.9 GHz frequency band, which results in a maximum rate of 6 Mbits/s for data communication. Such a maximum throughput may prove insufficient to meet the communications needs of vehicles, particularly in the context of autonomous vehicles.
Un objet de la présente invention est de résoudre au moins l’un des problèmes de l’arrière-plan technologique décrit précédemment.An object of the present invention is to solve at least one of the problems of the technological background described above.
Un autre objet de la présente invention est par exemple d’améliorer la communication entre véhicules.Another object of the present invention is, for example, to improve communication between vehicles.
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de communication pour un premier véhicule, le premier véhicule embarquant un système de radars à ondes millimétriques, le procédé comprenant les étapes suivantes :According to a first aspect, the present invention relates to a communication method for a first vehicle, the first vehicle carrying a millimeter wave radar system, the method comprising the following steps:
- réception de premières informations représentatives de position de chaque deuxième véhicule d’un ensemble de deuxièmes véhicules, les premières informations étant émises par chaque deuxième véhicule sur un canal de contrôle sur une première bande de fréquences selon un mode de communication de type véhicule vers véhicule, dit V2V ;- reception of first information representative of the position of each second vehicle of a set of second vehicles, the first information being transmitted by each second vehicle on a control channel on a first frequency band according to a vehicle-to-vehicle type communication mode , known as V2V;
- détection d’un ensemble de troisièmes véhicules à partir de deuxièmes informations obtenues d’un radar du système de radars opérant sur une deuxième bande de fréquences supérieure à la première bande de fréquences, les deuxièmes informations étant représentatives de position de chaque troisième véhicule ;- detection of a set of third vehicles from second information obtained from a radar of the radar system operating on a second frequency band higher than the first frequency band, the second information being representative of the position of each third vehicle;
- sélection d’au moins une partie de l’ensemble de troisièmes véhicules par comparaison des positions des deuxièmes véhicules avec les positions des troisièmes véhicules, la au moins une partie de l’ensemble de troisièmes véhicules comprenant chaque troisième véhicule de l’ensemble de troisièmes véhicules ayant pour position une position d’un deuxième véhicule ;
le procédé comprenant en outre l’étape suivante pour chaque troisième véhicule sélectionné :- selection of at least part of the set of third vehicles by comparison of the positions of the second vehicles with the positions of the third vehicles, the at least part of the set of third vehicles comprising each third vehicle of the set of third vehicles having as position a position of a second vehicle;
the method further comprising the following step for each third vehicle selected:
- génération, par filtrage spatial, d’un faisceau de communication particulier à chaque troisième véhicule sélectionné, chaque faisceau de communication ayant pour origine le radar et couvrant spatialement un unique troisième véhicule sélectionné.- generation, by spatial filtering, of a communication beam specific to each third selected vehicle, each communication beam originating from the radar and spatially covering a single third selected vehicle.
L’utilisation de données de position reçues selon un mode de communication V2V permet d’identifier quels véhicules de l’environnement du premier véhicule correspondent à des véhicules dits connectés, c’est-à-dire des véhicules configurés pour communiquer avec le premier véhicule via une connexion sans fil en V2V.The use of position data received using a V2V communication mode makes it possible to identify which vehicles in the environment of the first vehicle correspond to so-called connected vehicles, that is to say vehicles configured to communicate with the first vehicle. via a V2V wireless connection.
L’identification de ces véhicules connectés permet ensuite de sélectionner les véhicules détectés par un radar du premier véhicule pour établir un faisceau de communication par véhicule détecté et connecté qui permet la communication de données entre le premier véhicule et chacun de ces véhicules connectés en utilisant le radar du premier véhicule pour la communication en V2V.The identification of these connected vehicles then makes it possible to select the vehicles detected by a radar of the first vehicle to establish a communication beam per detected and connected vehicle which allows data communication between the first vehicle and each of these connected vehicles using the radar of the first vehicle for V2V communication.
Par ailleurs, l’utilisation de radar(s) du véhicule pour émettre ou recevoir des données dans un mode de communication V2V permet d’augmenter les débits de communication, la bande de fréquence utilisée par les radars étant supérieure à celle de la technologie de l’ITS-G5 ou DSRC, le débit maximal permis pour la communication de données par radars étant donc bien supérieur à celui permis des communications V2X ou V2V de type ITS-G5 ou DSRC.Furthermore, the use of vehicle radar(s) to transmit or receive data in a V2V communication mode makes it possible to increase communication rates, the frequency band used by the radars being greater than that of the technology of ITS-G5 or DSRC, the maximum throughput permitted for data communication by radars therefore being much higher than that permitted for V2X or V2V communications of the ITS-G5 or DSRC type.
Selon une variante, le procédé comprend en outre une étape de transmission de données selon le mode de communication V2V à destination de chaque troisième véhicule sélectionné via le faisceau de communication particulier à chaque troisième véhicule sélectionné sur la deuxième bande de fréquences.According to a variant, the method further comprises a step of transmitting data according to the V2V communication mode to each third vehicle selected via the communication beam specific to each third vehicle selected on the second frequency band.
Selon une autre variante, les premières informations sont comprises dans un message de type message d’avertissement coopératif, dit message CAM.According to another variant, the first information is included in a cooperative warning message type message, called a CAM message.
Selon une variante supplémentaire, le radar étant configuré pour une détection d’objet et pour un établissement d’au moins une communication selon le mode de communication V2V, le procédé comprend en outre les étapes suivantes :According to an additional variant, the radar being configured for object detection and for establishing at least one communication according to the V2V communication mode, the method further comprises the following steps:
- allocation d’une partie basse d’une bande passante sur laquelle opère le radar pour la détection d’objet, la bande passante étant comprise entre 76 et 81 GHz et la partie basse étant comprise entre 76 et 79 GHz ; et- allocation of a lower part of a bandwidth on which the radar operates for object detection, the bandwidth being between 76 and 81 GHz and the lower part being between 76 and 79 GHz; And
- allocation d’une partie haute de la bande passante pour l’établissement de la au moins une communication V2V, la partie haute étant comprise entre 79 et 81 GHz.- allocation of a high part of the bandwidth for the establishment of at least one V2V communication, the high part being between 79 and 81 GHz.
Selon encore une variante, le radar étant configuré pour une détection d’objet et pour un établissement d’au moins une communication selon le mode de communication V2V, le procédé comprend en outre les étapes suivantes :According to yet another variant, the radar being configured for object detection and for establishing at least one communication according to the V2V communication mode, the method further comprises the following steps:
- allocation de premiers intervalles temporels d’une bande passante allouée au radar pour la détection d’objet ;- allocation of first time intervals of a bandwidth allocated to the radar for object detection;
- allocation de deuxièmes intervalles temporels de la bande passante pour l’établissement de la au moins une communication V2V.- allocation of second temporal intervals of bandwidth for the establishment of at least one V2V communication.
Selon une variante additionnelle, la génération par filtrage spatial comprend un ajustement de paramètres d’émission et de réception d’un ensemble d’antennes du radar, les paramètres comprenant des paramètres de phase et/ou d’amplitude.According to an additional variant, the generation by spatial filtering comprises an adjustment of transmission and reception parameters of a set of radar antennas, the parameters comprising phase and/or amplitude parameters.
Selon une autre variante, la position obtenue à partir des premières informations et la position obtenue à partir des deuxièmes informations sont exprimées dans un repère associé au premier véhicule.According to another variant, the position obtained from the first information and the position obtained from the second information are expressed in a marker associated with the first vehicle.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un dispositif de communication pour véhicule embarquant un système de radars à ondes millimétriques comprenant au moins un radar, le dispositif comprenant une mémoire associée à un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.According to a second aspect, the present invention relates to a communication device for a vehicle embedding a millimeter wave radar system comprising at least one radar, the device comprising a memory associated with a processor configured for implementing the steps of the method according to the first aspect of the present invention.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un système de communication pour véhicule comprenant le dispositif tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de la présente invention et un système de radars de détection d’objets à ondes millimétriques et connectés au dispositif tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de la présente invention.According to a third aspect, the present invention relates to a vehicle communication system comprising the device as described above according to the second aspect of the present invention and a millimeter wave object detection radar system connected to the device such as described above according to the second aspect of the present invention.
Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile, comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de la présente invention ou un système tel que décrit ci-dessus selon le troisième aspect de la présente invention.According to a fourth aspect, the present invention relates to a vehicle, for example of the automobile type, comprising a device as described above according to the second aspect of the present invention or a system as described above according to the third aspect of the present invention.
Selon un cinquième aspect, la présente invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.According to a fifth aspect, the present invention relates to a computer program which comprises instructions adapted for the execution of the steps of the method according to the first aspect of the present invention, in particular when the computer program is executed by at least one processor.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.Such a computer program can use any programming language, and be in the form of a source code, an object code, or an intermediate code between a source code and an object code, such as in partially compiled form, or in any other desirable form.
Selon un sixième aspect, la présente invention concerne un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.According to a sixth aspect, the present invention relates to a computer-readable recording medium on which is recorded a computer program comprising instructions for executing the steps of the method according to the first aspect of the present invention.
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.On the one hand, the recording medium can be any entity or device capable of storing the program. For example, the medium may comprise a storage means, such as a ROM memory, a CD-ROM or a ROM memory of the microelectronic circuit type, or even a magnetic recording means or a hard disk.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon la présente invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.On the other hand, this recording medium can also be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, such a signal being able to be conveyed via an electrical or optical cable, by conventional or terrestrial radio or by self-directed laser beam or by other ways. The computer program according to the present invention can in particular be downloaded onto an Internet type network.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.Alternatively, the recording medium may be an integrated circuit in which the computer program is incorporated, the integrated circuit being adapted to execute or to be used in executing the method in question.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description des exemples de réalisation particuliers et non limitatifs de la présente invention ci-après, en référence aux figures 1 à 3 annexées, sur lesquelles :Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description of the particular and non-limiting examples of embodiment of the present invention below, with reference to the attached Figures 1 to 3, in which:
Un procédé et un dispositif de communication pour un véhicule embarquant un système de radars à ondes millimétriques vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 3. Des mêmes éléments sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.A method and a communication device for a vehicle carrying a millimeter wave radar system will now be described in what follows with reference jointly to Figures 1 to 3. The same elements are identified with the same reference signs throughout of the description which follows.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de la présente invention, un procédé de communication mis en œuvre par un premier véhicule embarquant un système de radars à ondes millimétriques comprend la réception de premières informations représentatives de position de chaque deuxième véhicule d’un ensemble de deuxièmes véhicules (lequel comprend un ou plusieurs deuxièmes véhicules).According to a particular and non-limiting example of an embodiment of the present invention, a communication method implemented by a first vehicle carrying a millimeter wave radar system comprises the reception of first information representative of the position of each second vehicle of a set second vehicles (which includes one or more second vehicles).
Ces premières informations sont reçues depuis chaque deuxième véhicule, les premières informations étant émises et reçues sur un canal de contrôle sur une première bande de fréquence selon un mode de communication de type véhicule vers véhicule, dit V2V (de l’anglais « Vehicle-to-Vehicle »). Ces premières informations sont par exemple comprises dans un message CAM diffusé par chaque deuxième véhicule selon le mode V2V, par exemple dans une bande de fréquences autour de 5.9 GHz. Ces premières informations sont utilisées par le premier véhicule pour identifier chaque deuxième véhicule ayant transmis ces premières informations, par exemple via leurs positions respectives, comme correspondant à un véhicule connecté, c’est-à-dire un véhicule configuré pour émettre et recevoir des données en V2V via une connexion sans fil.This first information is received from each second vehicle, the first information being transmitted and received on a control channel on a first frequency band according to a vehicle-to-vehicle type communication mode, called V2V (from the English “Vehicle-to -Vehicle”). This first information is for example included in a CAM message broadcast by each second vehicle in V2V mode, for example in a frequency band around 5.9 GHz. This first information is used by the first vehicle to identify each second vehicle having transmitted this first information, for example via their respective positions, as corresponding to a connected vehicle, that is to say a vehicle configured to transmit and receive data in V2V via a wireless connection.
Un ensemble de troisièmes véhicules (comprenant un ou plusieurs troisièmes véhicules) est détecté à partir de deuxièmes informations obtenues d’un radar du système de radars du premier véhicule, lequel radar (tous comme les autres radars du système) opère sur une deuxième bande de fréquences supérieure à la première bande. La deuxième bande de fréquences correspond par exemple à la bande comprise entre 76 et 81 GHz. Les deuxièmes informations sont avantageusement représentatives de la position de chacun des troisièmes véhicules détectés.A set of third vehicles (including one or more third vehicles) is detected from second information obtained from a radar of the radar system of the first vehicle, which radar (like the other radars of the system) operates on a second band of frequencies higher than the first band. The second frequency band corresponds for example to the band between 76 and 81 GHz. The second information is advantageously representative of the position of each of the third vehicles detected.
Un ou plusieurs troisièmes véhicules de l’ensemble sont sélectionnés en comparant leurs positions à celles des deuxièmes véhicules. Un troisième véhicule sélectionné correspond à un des troisièmes véhicules dont la position correspond à celle d’un des deuxièmes véhicules identifiés.One or more third vehicles in the set are selected by comparing their positions to those of the second vehicles. A third selected vehicle corresponds to one of the third vehicles whose position corresponds to that of one of the second identified vehicles.
Enfin, un faisceau de communication particulier est généré par filtrage spatial (de l’anglais « beamforming ») pour chaque troisième véhicule sélectionné, chaque faisceau généré ayant pour origine le radar ayant détecté l’ensemble de troisièmes véhicules. Ainsi, il y autant de faisceaux générés qu’il y a de troisièmes véhicules sélectionnés, avec un faisceau particulier par troisième véhicule sélectionné, le faisceau associé à un troisième véhicule couvrant spatialement ce troisième véhicule.Finally, a particular communication beam is generated by spatial filtering (beamforming) for each third vehicle selected, each generated beam originating from the radar having detected the set of third vehicles. Thus, there are as many beams generated as there are third vehicles selected, with a particular beam per third vehicle selected, the beam associated with a third vehicle spatially covering this third vehicle.
L’utilisation de données de position reçues selon un mode de communication V2V permet d’identifier quels véhicules de l’environnement du premier véhicule correspondent à des véhicules dits connectés, c’est-à-dire des véhicules configurés pour communiquer avec le premier véhicule via une connexion sans fil en V2V.The use of position data received according to a V2V communication mode makes it possible to identify which vehicles in the environment of the first vehicle correspond to so-called connected vehicles, that is to say vehicles configured to communicate with the first vehicle. via a V2V wireless connection.
L’identification de ces véhicules connectés permet ensuite de sélectionner les véhicules détectés par un radar du premier véhicule pour établir un faisceau de communication par véhicule détecté et connecté qui permet la communication de données entre le premier véhicule et chacun de ces véhicules connectés en utilisant le radar du premier véhicule pour la communication en V2V.The identification of these connected vehicles then makes it possible to select the vehicles detected by a radar of the first vehicle to establish a communication beam per detected and connected vehicle which allows data communication between the first vehicle and each of these connected vehicles using the radar of the first vehicle for V2V communication.
La
La
Selon l’exemple particulier et non-limitatif de la
Le premier véhicule 10 et au moins une partie des deuxièmes véhicules 11 à 14 sont avantageusement configurés pour communiquer en utilisant un mode de communication dit V2X, par exemple basé sur les standards 3GPP LTE-V ou IEEE 802.11p de ITS G5. Dans un tel mode de communication V2X, chaque véhicule embarque un nœud pour permettre une communication de véhicule à véhicule V2V (de l’anglais « vehicle-to-vehicle »), de véhicule à infrastructure V2I (de l’anglais « vehicle-to-infrastructure ») et/ou de véhicule à piéton V2P (de l’anglais « vehicle-to-pedestrian »), les piétons étant équipés de dispositifs mobiles (par exemple un téléphone intelligent (de l’anglais « Smartphone »)) configurés pour communiquer avec les véhicules.The first vehicle 10 and at least part of the second vehicles 11 to 14 are advantageously configured to communicate using a so-called V2X communication mode, for example based on the 3GPP LTE-V or IEEE 802.11p standards of ITS G5. In such a V2X communication mode, each vehicle has a node to enable vehicle-to-vehicle V2V (vehicle-to-vehicle) and vehicle-to-vehicle-to-infrastructure (V2I) communication. -infrastructure") and/or vehicle-to-pedestrian V2P, the pedestrians being equipped with mobile devices (for example a smartphone) configured to communicate with vehicles.
Selon l’exemple de la
Le premier véhicule 11 et les deuxièmes véhicules 11, 12, 13 forment par exemple un réseau sans fil ad hoc (aussi appelé WANET (de l’anglais « Wireless Ad Hoc Network ») ou MANET (de l’anglais « Mobile Ad Hoc Network »)), c’est-à-dire un réseau sans fil décentralisé. Contrairement à un réseau centralisé qui s’appuie sur une infrastructure existante comprenant par exemple des routeurs ou des points d’accès reliés entre eux par une infrastructure filaire ou sans-fil, le réseau sans fil ad hoc est constitué de nœuds qui participent chacun au routage des données en retransmettant les données d’un nœud à l’autre, de l’émetteur vers le destinataire, en fonction de la connectivité du réseau et de l’algorithme de routage mis en œuvre. Le réseau sans fil ad hoc correspond avantageusement à un réseau véhiculaire ad hoc (ou VANET, de l’anglais « Vehicular Ad hoc NETwork ») ou à un réseau véhiculaire ad hoc intelligent (ou InVANET, de l’anglais « Intelligent Vehicular Ad hoc NETwork »). Dans un tel réseau, 2 véhicules ou plus embarquant chacun un nœud du réseau peuvent communiquer entre eux dans le cadre d’une communication véhicule à véhicule V2V (de l’anglais « vehicle-to-vehicle »).The first vehicle 11 and the second vehicles 11, 12, 13 form for example an ad hoc wireless network (also called WANET (from the English “Wireless Ad Hoc Network”) or MANET (from the English “Mobile Ad Hoc Network”). "), i.e. a decentralized wireless network. Unlike a centralized network which relies on an existing infrastructure including, for example, routers or access points linked together by a wired or wireless infrastructure, the ad hoc wireless network is made up of nodes which each participate in the routing data by retransmitting data from one node to another, from the sender to the receiver, depending on the network connectivity and the routing algorithm implemented. The ad hoc wireless network advantageously corresponds to an ad hoc vehicular network (or VANET, from the English “Vehicular Ad hoc NETwork”) or to an intelligent ad hoc vehicular network (or InVANET, from the English “Intelligent Vehicular Ad hoc NETwork"). In such a network, 2 or more vehicles each carrying a network node can communicate with each other as part of vehicle-to-vehicle (V2V) communication.
Le premier véhicule 10 est avantageusement équipé d’un système de radars à ondes millimétriques. Le système comprend un ou plusieurs radars, par exemple 1, 2, 4, 6, 8, 10 radars répartis sur le premier véhicule 10 pour détecter les objets dans l’environnement autour du premier véhicule 10. Chaque radar est adapté pour émettre des ondes électromagnétiques et pour recevoir les échos de ces ondes renvoyées par un ou plusieurs objets, dans le but de détecter des obstacles et leurs distances vis-à-vis du premier véhicule 10 par exemple. Chaque radar, ou au moins une partie de la pluralité de radars, est en outre adapté pour émettre et recevoir des ondes électromagnétiques pour communiquer avec une autre entité, par exemple un ou plusieurs des véhicules 11 à 14. Un radar capable à la fois de détecter des objets et de permettre une communication radio avec une autre entité est par exemple décrit dans le document WO2012/037680 A1, publié le 29 mars 2012. Un tel radar comprend par exemple 2 modulateurs, 1 premier modulateur pour la génération d’ondes pour détecter des objets et un deuxième modulateur pour la génération d’ondes ayant des caractéristiques appropriées pour transporter des données de communication. Selon un autre exemple, chaque radar ne comprend qu’un seul modulateur et offre la double fonctionnalité détection d’objet / communication en implémentant une technique d’étalement de spectre, par exemple l’étalement de spectre à séquence directe (ou DSSS en anglais, pour « Direct-Sequence Spread Spectrum »), l’étalement de spectre par saut de fréquence (ou FHSS en anglais, pour « Frequency-Hopping Spread Spectrum ») ou encore le CDMA (de l’anglais « Code Division Multiple Access » ou en français « Accès multiple par répartition en code »). Selon encore un autre exemple, la double fonctionnalité détection d’objet / communication est mise en œuvre par l’utilisation de la technique de l’OFDM (de l’anglais « Orthogonal Frequency-Division Multiplexing » ou en français « Multiplexage par répartition de fréquences orthogonales »).The first vehicle 10 is advantageously equipped with a millimeter wave radar system. The system comprises one or more radars, for example 1, 2, 4, 6, 8, 10 radars distributed over the first vehicle 10 to detect objects in the environment around the first vehicle 10. Each radar is adapted to emit waves electromagnetic and to receive the echoes of these waves returned by one or more objects, with the aim of detecting obstacles and their distances with respect to the first vehicle 10 for example. Each radar, or at least part of the plurality of radars, is further adapted to transmit and receive electromagnetic waves to communicate with another entity, for example one or more of the vehicles 11 to 14. A radar capable of both detecting objects and allowing radio communication with another entity is for example described in document WO2012/037680 A1, published on March 29, 2012. Such a radar comprises for example 2 modulators, 1 first modulator for generating waves for detecting objects and a second modulator for generating waves having suitable characteristics for carrying communication data. According to another example, each radar includes only one modulator and offers dual object detection/communication functionality by implementing a spread spectrum technique, for example direct sequence spread spectrum (or DSSS in English). , for “Direct-Sequence Spread Spectrum”), frequency hopping spread spectrum (or FHSS in English, for “Frequency-Hopping Spread Spectrum”) or even CDMA (from English “Code Division Multiple Access” or in French “Code division multiple access”). According to yet another example, the dual object detection/communication functionality is implemented by the use of the OFDM technique (from the English “Orthogonal Frequency-Division Multiplexing” or in French “Multiplexing by distribution of orthogonal frequencies").
Les radars du système de radar du premier véhicule 10 sont par exemple utilisés dans le cadre d’un système d’aide à la conduite automobile (ADAS en anglais, pour « Advanced driver-assistance system »). Une partie des radars est par exemple utilisée pour la détection d’objets (autres véhicules, obstacles, piétons par exemple) et une autre partie des radars pour la détection d’angle mort. La ou les fonctions ADAS utilisant les données obtenues des radars correspondent par exemple à une ou plusieurs des fonctions suivantes :The radars of the radar system of the first vehicle 10 are for example used as part of an automobile driving assistance system (ADAS in English, for “Advanced driver-assistance system”). Part of the radars is for example used for the detection of objects (other vehicles, obstacles, pedestrians for example) and another part of the radars for blind spot detection. The ADAS function(s) using data obtained from radars correspond for example to one or more of the following functions:
- détection d’objets ;- object detection;
- détection de véhicule dans un angle mort ;- vehicle detection in a blind spot;
- aide au stationnement ;- Parking assistance ;
- anticollision ;- anti-collision;
- régulation de vitesse adaptative.- adaptive cruise control.
Ces fonctions ADAS sont par exemple mises en œuvre par un ou plusieurs calculateurs dédiés. Les données obtenues des radars sur la base des ondes générées par les radars sont par exemple transmises à ce ou ces calculateurs (via un ou plusieurs bus de données par exemple) pour mise en œuvre des fonctions ADAS.These ADAS functions are for example implemented by one or more dedicated computers. The data obtained from the radars on the basis of the waves generated by the radars are for example transmitted to this or these computers (via one or more data buses for example) for implementation of the ADAS functions.
Chaque radar fonctionne par exemple dans la bande de fréquences autour des 77 GHz, par exemple dans la bande des 76-81 GHz, selon le standard EN 302 264.Each radar operates for example in the frequency band around 77 GHz, for example in the 76-81 GHz band, according to standard EN 302 264.
Un processus de communication entre le premier véhicule 10 d’une part et un ou plusieurs autres véhicules 11, 12, 13 et/ou 14 d’autre part est avantageusement mis en œuvre par le premier véhicule 10, c’est-à-dire par un ou plusieurs processeurs d’un calculateur ou une combinaison de calculateurs du système embarqué du premier véhicule 10, par exemple par le ou les calculateurs en charge de contrôler le système radar et/ou une unité de contrôle télématique, dite TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit »).A communication process between the first vehicle 10 on the one hand and one or more other vehicles 11, 12, 13 and/or 14 on the other hand is advantageously implemented by the first vehicle 10, that is to say by one or more processors of a computer or a combination of computers of the on-board system of the first vehicle 10, for example by the computer or computers in charge of controlling the radar system and/or a telematics control unit, called TCU (from the English “Telematic Control Unit”).
Dans une première opération, des premières informations représentatives de position de chaque deuxième véhicule 11 à 13 d’un ensemble de deuxièmes véhicules sont reçues. Ces premières informations sont par exemple émises par chaque deuxième véhicule 11, 12, 13 sur un canal de contrôle sur une première bande de fréquences selon un mode de communication de type véhicule vers véhicule, dit V2V.In a first operation, first information representative of the position of each second vehicle 11 to 13 of a set of second vehicles is received. This first information is for example transmitted by each second vehicle 11, 12, 13 on a control channel on a first frequency band according to a vehicle-to-vehicle type communication mode, called V2V.
Selon l’exemple de la
Les premières informations sont par exemple émises par chaque deuxième véhicule par le biais d’un message de type message d’avertissement coopératif, dit message CAM (de l’anglais « Cooperative Awareness Message » ou en français « Message d’avertissement coopératif ») tel que défini dans la spécification technique ETSI TS 102 637-2 v1.2.1 de mars 2011. De tels messages CAM sont par exemple diffusés (de l’anglais « broadcast ») à intervalle régulier par chacun des nœuds (deuxièmes véhicules 11 à 13) périodiquement sur un canal de contrôle, par exemple un canal CCH (de l’anglais « Control Channel » ou en français « Canal de contrôle »).The first information is for example transmitted by each second vehicle by means of a cooperative warning message type message, called CAM message (from the English “Cooperative Awareness Message” or in French “Cooperative Warning Message”). as defined in the technical specification ETSI TS 102 637-2 v1.2.1 of March 2011. Such CAM messages are for example broadcast (“broadcast”) at regular intervals by each of the nodes (second vehicles 11 to 13 ) periodically on a control channel, for example a CCH channel (from the English “Control Channel” or in French “Canal de commande”).
Un message CAM transporte un ensemble d’information sur le deuxième véhicule qui le diffuse, notamment des données sur la cinématique du deuxième véhicule et sa position. L’information de position comprise dans le message CAM est définie dans le repère monde.A CAM message carries a set of information about the second vehicle broadcasting it, including data on the kinematics of the second vehicle and its position. The position information included in the CAM message is defined in the world frame.
A réception des premières informations de position, le premier véhicule 10 applique par exemple un changement de repère pour déterminer la position de chaque deuxième véhicule 11 à 13 dans le repère associé au premier véhicule 10, un tel repère ayant par exemple pour origine un point du premier véhicule 10 (par exemple le milieu de l’essieu arrière), un premier axe correspondant à l’axe longitudinal du premier véhicule 10 et un deuxième axe correspondant à l’axe transversal du premier véhicule 10, orthogonal au premier axe.On receipt of the first position information, the first vehicle 10 applies for example a change of reference to determine the position of each second vehicle 11 to 13 in the reference associated with the first vehicle 10, such a reference having for example a point on the first vehicle 10 (for example the middle of the rear axle), a first axis corresponding to the longitudinal axis of the first vehicle 10 and a second axis corresponding to the transverse axis of the first vehicle 10, orthogonal to the first axis.
De tels messages CAM sont par exemple émis sur la bande de fréquences des 5.9 GHz, par exemple dans les fréquences comprises entre 5.850 et 5.925 GHz.Such CAM messages are for example transmitted on the 5.9 GHz frequency band, for example in the frequencies between 5.850 and 5.925 GHz.
La réception d’un message CAM émis par un deuxième véhicule 11 à 13 permet au premier véhicule 10 de déterminer la position de ce deuxième véhicule et permet aussi au premier véhicule 10 d’identifier un tel deuxième véhicule comme étant un véhicule connecté capable de communiquer avec le premier véhicule en liaison sans fil selon le mode de communication V2V.Receiving a CAM message transmitted by a second vehicle 11 to 13 allows the first vehicle 10 to determine the position of this second vehicle and also allows the first vehicle 10 to identify such a second vehicle as being a connected vehicle capable of communicating with the first vehicle in wireless connection according to the V2V communication mode.
Dans une deuxième opération, un ensemble de troisièmes véhicules 11 à 14 sont déterminés par le premier véhicule 10 à partir de deuxièmes informations obtenues d’un radar 101 du système de radars du premier véhicule 10.In a second operation, a set of third vehicles 11 to 14 are determined by the first vehicle 10 from second information obtained from a radar 101 of the radar system of the first vehicle 10.
Un véhicule de l’environnement du premier véhicule 10 détecté par un radar 101 du premier véhicule 10 est appelé troisième véhicule. L’ensemble de troisièmes véhicules comprend un ou plusieurs troisièmes véhicules. Selon l’exemple particulier de la
La détection d’objet (par exemple un véhicule) par un radar est basée sur l’effet Doppler. A cet effet, des ondes électromagnétiques sont émises par le radar, ces ondes étant par exemple entretenues avec modulation linéaire en fréquence (FMCW ou LMCW, de l’anglais « Frequency Modulated Continuous Wave » ou « Linear Modulated Continuous Wave »), comme cela est classiquement le cas pour les radars embarqués sur un véhicule. Une telle modulation permet d’obtenir des informations sur la distance et la vitesse des objets détectés. Une fois générées sur une fréquence ou plage de fréquences déterminée, les ondes sont émises pour une propagation dans l’air à une puissance et dans des conditions de rayonnement déterminées. Une fois réfléchies par le ou les objets détectées, les ondes réfléchies (écho) sont reçues par le radar pour traitement et analyse, afin d’en déduire les informations utiles (distance de l’objet détecté par rapport au radar, vitesse de l’objet détecté, azimut de l’objet détecté correspondant à l’angle d’incidence de l’onde dans un plan horizontal parallèle au plan de la chaussée obtenu par plusieurs antennes recevant les ondes réfléchies, l’azimut étant déterminé à partir des différences de phases entre les ondes réfléchies reçues).Object detection (for example a vehicle) by radar is based on the Doppler effect. For this purpose, electromagnetic waves are emitted by the radar, these waves being for example maintained with linear frequency modulation (FMCW or LMCW, from English “Frequency Modulated Continuous Wave” or “Linear Modulated Continuous Wave”), like this is classically the case for radars on board a vehicle. Such modulation makes it possible to obtain information on the distance and speed of the detected objects. Once generated at a determined frequency or frequency range, the waves are emitted for propagation in the air at a determined power and under specific radiation conditions. Once reflected by the detected object(s), the reflected waves (echo) are received by the radar for processing and analysis, in order to deduce useful information (distance of the detected object from the radar, speed of the detected object, azimuth of the detected object corresponding to the angle of incidence of the wave in a horizontal plane parallel to the plane of the roadway obtained by several antennas receiving the reflected waves, the azimuth being determined from the differences in phases between the reflected waves received).
Les données ainsi obtenues du radar 101 ayant détecté un objet tel qu’un troisième véhicule 11 à 14 permettent de déterminer une position de ce troisième véhicule 11 à 14 détecté vis-à-vis du premier véhicule 10 (c’est-à-dire une position relative). La position relative est par exemple déterminée à partir des informations de distances ente le premier véhicule 10 et le troisième véhicule détecté, ces informations de distances étant obtenues du radar ayant détecté le troisième véhicule.The data thus obtained from the radar 101 having detected an object such as a third vehicle 11 to 14 makes it possible to determine a position of this third vehicle 11 to 14 detected with respect to the first vehicle 10 (i.e. a relative position). The relative position is for example determined from the distance information between the first vehicle 10 and the third vehicle detected, this distance information being obtained from the radar having detected the third vehicle.
Les deuxièmes informations de position d’un troisième véhicule 11 à 14 sont avantageusement exprimées dans le repère local associé au premier véhicule 10.The second position information of a third vehicle 11 to 14 is advantageously expressed in the local reference frame associated with the first vehicle 10.
Dans une troisième opération, tout ou partir des troisièmes véhicules détectés par le radar sont sélectionnés.In a third operation, all or some of the third vehicles detected by the radar are selected.
La sélection d’un ou plusieurs troisièmes véhicules est avantageusement obtenue en comparant la position de chaque troisième véhicule détecté 11 à 14 (obtenues des deuxièmes informations) avec les positions des deuxièmes véhicules (obtenues des premières informations).The selection of one or more third vehicles is advantageously obtained by comparing the position of each detected third vehicle 11 to 14 (obtained from the second information) with the positions of the second vehicles (obtained from the first information).
Un troisième véhicule est sélectionné lorsque sa position (obtenue du radar 101) correspond à une position d’un deuxième véhicule (obtenue du message CAM), ce qui signifie que ce troisième véhicule et ce deuxième véhicule correspondent à un seul et même véhicule.A third vehicle is selected when its position (obtained from radar 101) corresponds to a position of a second vehicle (obtained from the CAM message), which means that this third vehicle and this second vehicle correspond to one and the same vehicle.
Une telle sélection permet de ne sélectionner parmi les véhicules détectés par radar (i.e. les troisièmes véhicules) que ceux qui sont connectés.Such a selection makes it possible to select among the vehicles detected by radar (i.e. the third vehicles) only those which are connected.
Ainsi, selon l’exemple particulier de la
Dans une quatrième opération, un faisceau de communication est généré pour chaque troisième véhicule sélectionné, le faisceau de communication généré pour un troisième véhicule couvrant spatialement ce troisième véhicule et étant dédié pour les communications de données entre le premier véhicule 10 et ce troisième véhicule.In a fourth operation, a communication beam is generated for each third selected vehicle, the communication beam generated for a third vehicle spatially covering this third vehicle and being dedicated for data communications between the first vehicle 10 and this third vehicle.
L’ensemble des faisceaux de communication générés ont pour origine le radar 101 ayant détecté les troisièmes véhicules, ces faisceaux étant générés selon la méthode dite de filtrage spatial (de l’anglais « beamforming »). Un tel filtrage spatial est connu de l’homme du métier et réalisé en combinant les éléments d'un réseau d'antennes à commande de phase (de l’anglais « phased array antenna ») de telle façon que dans des directions particulières, les signaux interfèrent de façon constructive tandis que dans d'autres directions les interférences soient destructives. Le filtrage spatial comprend par exemple un ajustement des paramètres d’émission et de réception d’un ensemble d’antennes du radar 101, les paramètres comprenant des paramètres de phase et/ou d’amplitude. Le radar 101 comprend par exemple une pluralité d’antennes en émission et une pluralité d’antennes en réception, ce qui permet de communiquer les données en V2V entre ces véhicules en s’appuyant sur la technologie dite MIMO (de l’anglais « Multiple Input Multiple Output » ou en français « Entrées multiples, sorties multiples »).All of the communication beams generated originate from the radar 101 having detected the third vehicles, these beams being generated according to the so-called spatial filtering method (beamforming). Such spatial filtering is known to those skilled in the art and carried out by combining the elements of a phased array antenna array in such a way that in particular directions, the Signals interfere constructively while in other directions the interference is destructive. Spatial filtering includes for example an adjustment of the transmission and reception parameters of a set of antennas of the radar 101, the parameters comprising phase and/or amplitude parameters. The radar 101 includes for example a plurality of transmitting antennas and a plurality of receiving antennas, which makes it possible to communicate data in V2V between these vehicles based on so-called MIMO technology (from the English “Multiple Input Multiple Output” or in French “Multiple inputs, multiple outputs”).
Ainsi, selon l’exemple de la
Un deuxième faisceau de communication 120 est généré pour le troisième véhicule 12, ce troisième faisceau 120 ayant pour origine le radar du premier véhicule 10 et couvrant spatialement le troisième véhicule 12, et uniquement le troisième véhicule 12.A second communication beam 120 is generated for the third vehicle 12, this third beam 120 having its origin in the radar of the first vehicle 10 and spatially covering the third vehicle 12, and only the third vehicle 12.
Un troisième faisceau de communication 130 est généré pour le troisième véhicule 13, ce troisième faisceau 130 ayant pour origine le radar du premier véhicule 10 et couvrant spatialement le troisième véhicule 13, et uniquement le troisième véhicule 13.A third communication beam 130 is generated for the third vehicle 13, this third beam 130 having its origin in the radar of the first vehicle 10 and spatially covering the third vehicle 13, and only the third vehicle 13.
Aucun faisceau de communication n’est généré pour le véhicule 14 car ce dernier, même s’il a été détecté par le radar du premier véhicule 10, ne correspond pas à un deuxième véhicule, c’est-à-dire qu’il n’est pas considéré comme étant un véhicule connecté.No communication beam is generated for the vehicle 14 because the latter, even if it was detected by the radar of the first vehicle 10, does not correspond to a second vehicle, that is to say it does not is not considered to be a connected vehicle.
Dans une cinquième opération, le premier véhicule 10 émet et/ou reçoit des données à destination et/ou depuis un ou plusieurs des troisièmes véhicules sélectionnés 11 à 13 en utilisant le radar et les faisceaux de communications générés 110, 120, 130 selon un mode de communication V2V, dans la bande de fréquence allouée au radar (c’est-à-dire par exemple la bande comprise entre 76 et 81 GHz).In a fifth operation, the first vehicle 10 transmits and/or receives data to and/or from one or more of the third selected vehicles 11 to 13 using the radar and the generated communications beams 110, 120, 130 according to a mode V2V communication, in the frequency band allocated to the radar (that is to say for example the band between 76 and 81 GHz).
Les troisièmes véhicules 11 à 13 avec lesquels le premier véhicule 10 est susceptible de communiquer en V2V sont également équipés d’un système de radars identique ou similaire à celui du premier véhicule 10 et configuré pour émettre et recevoir des ondes électromagnétiques pour la communication de données en V2V.The third vehicles 11 to 13 with which the first vehicle 10 is capable of communicating in V2V are also equipped with a radar system identical or similar to that of the first vehicle 10 and configured to emit and receive electromagnetic waves for data communication in V2V.
Sur la
La communication de données entre le premier véhicule 10 et le troisième véhicule 12 via le faisceau 120 est mise en œuvre entre le radar 101 du premier véhicule 10 et le radar 121 du troisième véhicule 12, le cas échéant.Data communication between the first vehicle 10 and the third vehicle 12 via the beam 120 is implemented between the radar 101 of the first vehicle 10 and the radar 121 of the third vehicle 12, if applicable.
La communication de données entre le premier véhicule 10 et le troisième véhicule 13 via le faisceau 130 est mise en œuvre entre le radar 101 du premier véhicule 10 et le radar 131 du troisième véhicule 13, le cas échéant.Data communication between the first vehicle 10 and the third vehicle 13 via the beam 130 is implemented between the radar 101 of the first vehicle 10 and the radar 131 of the third vehicle 13, if applicable.
Les ondes électromagnétiques transmises pour le transport des données selon le mode de communication V2V sont par exemple transmises selon une des méthodes d’accès au canal suivantes :The electromagnetic waves transmitted for data transport according to the V2V communication mode are for example transmitted according to one of the following channel access methods:
- OFDMA, de l’anglais « Orthogonal Frequency Division Multiple Access » ou en français « Accès multiple à répartition en fréquence orthogonale » ;- OFDMA, from English “Orthogonal Frequency Division Multiple Access” or in French “Access multiple à division enfrequency orthogonale”;
- TDMA, de l’anglais « Time Division Multiple Access » ou en français « Accès multiple à répartition dans le temps » ;- TDMA, from English “Time Division Multiple Access” or in French “Access multiple à division dans le temps”;
- CDMA, de l’anglais « Code Division Multiple Access » ou en français « Accès multiple par répartition en code ».- CDMA, from English “Code Division Multiple Access” or in French “Access multiple by division in code”.
Selon un mode de réalisation particulier, la bande de fréquences utilisés par le radar 101 est divisée en fréquence entre une première partie et une deuxième partie. Ainsi, une partie basse (la première partie) de la bande passante sur laquelle opère le radar est allouée pour la détection d’objet (c’est-à-dire pour la détection des troisièmes véhicules 11 à 13). Dit autrement, une partie basse de la bande de fréquences utilisées par un radar (c’est-à-dire la bande de fréquences comprises entre 76 et 81 GHz) est allouée pour l’émission d’ondes pour la détection des troisièmes véhicules. Une telle partie basse de la bande de fréquences est par exemple comprise entre 76 et 79 GHz.According to a particular embodiment, the frequency band used by the radar 101 is divided in frequency between a first part and a second part. Thus, a lower part (the first part) of the bandwidth on which the radar operates is allocated for object detection (that is to say for the detection of third vehicles 11 to 13). In other words, a lower part of the frequency band used by a radar (i.e. the frequency band between 76 and 81 GHz) is allocated for the emission of waves for the detection of third vehicles. Such a low part of the frequency band is for example between 76 and 79 GHz.
Une partie haute (la deuxième partie) de la bande passante sur laquelle opère le radar est allouée pour la communication de données en V2V, la partie haute (ou deuxième partie) étant par exemple comprise entre 79 et 81 GHz.An upper part (the second part) of the bandwidth on which the radar operates is allocated for V2V data communication, the upper part (or second part) being for example between 79 and 81 GHz.
Selon ce mode de réalisation, la première partie de la bande de fréquence allouée au radar 101 est réservée pour la détection d’objet alors que la deuxième partie de la bande de fréquence est elle allouée pour la communication de données en V2V, par exemple selon le principe de l’OFDM (de l’anglais « Orthogonal Frequency-Division Multiplexing » ou en français « Multiplexage par répartition de fréquences orthogonales »).According to this embodiment, the first part of the frequency band allocated to the radar 101 is reserved for object detection while the second part of the frequency band is allocated for data communication in V2V, for example according to the principle of OFDM (from the English “Orthogonal Frequency-Division Multiplexing” or in French “Multiplexing by distribution of orthogonal frequencies”).
Selon un autre mode de réalisation particulier, la bande passante allouée au radar 101 est divisée temporellement pour d’une part la fonction de détection d’objet et d’autre part la communication de données en mode V2V.According to another particular embodiment, the bandwidth allocated to the radar 101 is divided temporally for, on the one hand, the object detection function and, on the other hand, data communication in V2V mode.
Ainsi, des premiers intervalles temporels de la bande passante allouée au radar 101 sont alloués pour la détection d’objet et des deuxièmes intervalles temporels de la bande passante allouée au radar 101 sont alloués spécifiquement pour l’établissement des communications V2V. L’allocation des premiers intervalles et des deuxièmes intervalles est par exemple telle que les premiers et deuxièmes intervalles alternent selon tout schéma, par exemple de manière à alterner un premier intervalle temporel avec un deuxième intervalle temporel régulièrement.Thus, first time intervals of the bandwidth allocated to the radar 101 are allocated for object detection and second time intervals of the bandwidth allocated to the radar 101 are allocated specifically for the establishment of V2V communications. The allocation of the first intervals and the second intervals is for example such that the first and second intervals alternate according to any pattern, for example so as to alternate a first time interval with a second time interval regularly.
L’invention permet de bénéficier de certains avantages du « beamforming » (par exemple plus de directivité dans les faisceaux d’émission) en ne générant les faisceaux de communication que pour les véhicules adaptés à un mode de fonctionnement en V2V.The invention makes it possible to benefit from certain advantages of “beamforming” (for example more directivity in the transmission beams) by only generating communication beams for vehicles adapted to a V2V operating mode.
La
Le dispositif 2 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations décrites en regard de la
Le dispositif 2 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 20 (ou microcontrôleurs) configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif 2. Le processeur 20 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif 2 comprend en outre au moins une mémoire 21 correspondant par exemple une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.The device 2 comprises one (or more) processor(s) 20 (or microcontrollers) configured to execute instructions for carrying out the steps of the method and/or for executing the instructions of the software(s) embedded in the device 2. The device 2 processor 20 may include integrated memory, an input/output interface, and various circuits known to those skilled in the art. The device 2 further comprises at least one memory 21 corresponding for example to a volatile and/or non-volatile memory and/or comprises a memory storage device which may comprise volatile and/or non-volatile memory, such as EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, magnetic or optical disk.
Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la première mémoire 21. Les paramètres de couche physique pour la génération et l’émission des signaux électromagnétiques pour la mise en œuvre de communications V2X et/ou de détection d’objets en mode radar sont également avantageusement stockés en mémoire 21. La mémoire 21 comprend ainsi les paramètres de réception de signaux (paramètres de modulation, de codage, de récurrence de trame par exemple) et les paramètres de transmission (paramètres de modulation, de codage, de récurrence de trame par exemple).The computer code of the embedded software(s) comprising the instructions to be loaded and executed by the processor is for example stored on the first memory 21. The physical layer parameters for the generation and transmission of electromagnetic signals for the implementation of communications V2X and/or object detection in radar mode are also advantageously stored in memory 21. Memory 21 thus includes the signal reception parameters (modulation, coding, frame recurrence parameters for example) and the signal reception parameters. transmission (modulation, coding, frame recurrence parameters for example).
Selon un mode de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 comprend par exemple des moyens d’émission radio 24 configurés pour l’émission d’ondes électromagnétiques et des moyens de réception radio 25 configurés pour recevoir les échos des ondes émises par les moyens d’émission radio 24 et/ou pour recevoir des ondes électromagnétiques émises par un dispositif radio distant, par exemple un radar d’un deuxième véhicule.According to a particular and non-limiting embodiment, the device 2 comprises for example radio transmission means 24 configured for the emission of electromagnetic waves and radio reception means 25 configured to receive the echoes of the waves emitted by the means radio transmission 24 and/or to receive electromagnetic waves emitted by a remote radio device, for example a radar of a second vehicle.
Selon un mode de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 comprend une interface radiofréquence RF 22, par exemple de type Bluetooth® ou Wi-Fi®, LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé), ITS G5 basé sur IEEE 802.11p ou un réseau mobile tel qu’un réseau 4G (ou LTE Advanced selon 3GPP release 10 – version 10) ou 5G, notamment un réseau LTE-V2X, pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un autre radar d’un autre véhicule ou un équipement de communication de type antenne relais ou unité bord de route (UBR).According to a particular and non-limiting embodiment, the device 2 comprises an RF radio frequency interface 22, for example of the Bluetooth® or Wi-Fi®, LTE type (from the English “Long-Term Evolution” or in French “Evolution à long term"), LTE-Advanced (or in French LTE-advanced), ITS G5 based on IEEE 802.11p or a mobile network such as a 4G network (or LTE Advanced according to 3GPP release 10 – version 10) or 5G, in particular an LTE-V2X network, to communicate with external devices, for example another radar of another vehicle or communication equipment such as a relay antenna or roadside unit (UBR).
Selon un autre mode de réalisation particulier, le dispositif 2 comprend une interface de communication 23 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs, tels que par exemple un ou plusieurs calculateurs de type UCE ou d’autres radars du système de radars du véhicule via un canal de communication 230. L’interface de communication 23 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 230. L’interface de communication 23 correspond par exemple à un réseau filaire de type CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs ») ou CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »).According to another particular embodiment, the device 2 comprises a communication interface 23 which makes it possible to establish communication with other devices, such as for example one or more UCE type calculators or other radars of the radar system of the vehicle via a communication channel 230. The communication interface 23 corresponds for example to a transmitter configured to transmit and receive information and/or data via the communication channel 230. The communication interface 23 corresponds for example to a wired network of the CAN type (from the English “Controller Area Network” or in French “Réseau de controllers”) or CAN FD (from the English “Controller Area Network Flexible Data-Rate” or in French “Réseau de controllers à flexible data rate").
Selon un mode de réalisation particulier supplémentaire, le dispositif 2 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage et/ou d’autres périphériques via respectivement des interfaces de sortie non représentées.According to an additional particular embodiment, the device 2 can provide output signals to one or more external devices, such as a display screen and/or other peripherals via respectively output interfaces not shown.
La
Dans une première étape 31, des premières informations représentatives de position de chaque deuxième véhicule d’un ensemble de deuxièmes véhicules sont reçues, les premières informations étant émises par chaque deuxième véhicule sur un canal de contrôle sur une première bande de fréquences selon un mode de communication de type véhicule vers véhicule, dit V2V.In a first step 31, first information representative of the position of each second vehicle of a set of second vehicles is received, the first information being transmitted by each second vehicle on a control channel on a first frequency band according to a mode of vehicle-to-vehicle type communication, known as V2V.
Dans une deuxième étape 32, un ensemble de troisièmes véhicules est détecté à partir de deuxièmes informations obtenues d’un radar du système de radars opérant sur une deuxième bande de fréquences supérieure à la première bande de fréquences, les deuxièmes informations étant représentatives de position de chaque troisième véhicule.In a second step 32, a set of third vehicles is detected from second information obtained from a radar of the radar system operating on a second frequency band higher than the first frequency band, the second information being representative of the position of the vehicle. every third vehicle.
Dans une troisième étape 33, au moins une partie de l’ensemble de troisièmes véhicules est sélectionné par comparaison des positions des deuxièmes véhicules avec les positions des troisièmes véhicules, la au moins une partie de l’ensemble de troisièmes véhicules comprenant chaque troisième véhicule de l’ensemble de troisièmes véhicules ayant pour position une position d’un deuxième véhicule.In a third step 33, at least part of the set of third vehicles is selected by comparing the positions of the second vehicles with the positions of the third vehicles, the at least part of the set of third vehicles comprising each third vehicle of the set of third vehicles having as position a position of a second vehicle.
Dans une quatrième étape 34, un faisceau de communication particulier à chaque troisième véhicule sélectionné est généré par filtrage spatial, chaque faisceau de communication ayant pour origine le radar et couvrant spatialement un unique troisième véhicule sélectionné.In a fourth step 34, a communication beam particular to each third selected vehicle is generated by spatial filtering, each communication beam originating from the radar and spatially covering a single third selected vehicle.
Selon une variante, les variantes et exemples des opérations décrits en relation avec la
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un procédé de contrôle d’un système de radars utilisé pour la détection d’objets et pour des communications, par exemple de type V2X ou V2V, et embarqué sur un véhicule, et au dispositif configuré pour la mise en œuvre d’un tel procédé.Of course, the present invention is not limited to the exemplary embodiments described above but extends to a method of controlling a radar system used for the detection of objects and for communications, for example of the V2X type. or V2V, and embedded on a vehicle, and to the device configured for the implementation of such a method.
L’invention concerne également un véhicule, par exemple automobile ou plus généralement un véhicule à moteur terrestre, comprenant le dispositif 2 de la
Claims (10)
- réception (31) de premières informations représentatives de position de chaque deuxième véhicule (11 à 13) d’un ensemble de deuxièmes véhicules, lesdites premières informations étant émises par chaque deuxième véhicule (11 à 13) sur un canal de contrôle sur une première bande de fréquences selon un mode de communication de type véhicule vers véhicule, dit V2V ;
- détection (32) d’un ensemble de troisièmes véhicules (11 à 14) à partir de deuxièmes informations obtenues d’un radar (101) dudit système de radars opérant sur une deuxième bande de fréquences supérieure à ladite première bande de fréquences, lesdites deuxièmes informations étant représentatives de position de chaque troisième véhicule ;
- sélection (33) d’au moins une partie (11 à 13) de l’ensemble de troisièmes véhicules (11 à 14) par comparaison des positions des deuxièmes véhicules avec les positions des troisièmes véhicules, ladite au moins une partie de l’ensemble de troisièmes véhicules comprenant chaque troisième véhicule de l’ensemble de troisièmes véhicules ayant pour position une position d’un deuxième véhicule ;
ledit procédé comprenant en outre l’étape suivante pour chaque troisième véhicule sélectionné (11 à 13) :
- génération (34), par filtrage spatial, d’un faisceau de communication (110, 120, 130) particulier audit chaque troisième véhicule sélectionné (11, 12, 13), chaque faisceau de communication ayant pour origine ledit radar (101) et couvrant spatialement un unique troisième véhicule sélectionné.Communication method for a first vehicle (10), said first vehicle (10) carrying a millimeter wave radar system, said method comprising the following steps:
- reception (31) of first information representative of the position of each second vehicle (11 to 13) of a set of second vehicles, said first information being transmitted by each second vehicle (11 to 13) on a control channel on a first frequency band according to a vehicle-to-vehicle type communication mode, called V2V;
- detection (32) of a set of third vehicles (11 to 14) from second information obtained from a radar (101) of said radar system operating on a second frequency band higher than said first frequency band, said second information being representative of the position of each third vehicle;
- selection (33) of at least one part (11 to 13) of the set of third vehicles (11 to 14) by comparison of the positions of the second vehicles with the positions of the third vehicles, said at least part of the set of third vehicles comprising each third vehicle of the set of third vehicles having as position a position of a second vehicle;
said method further comprising the following step for each third selected vehicle (11 to 13):
- generation (34), by spatial filtering, of a communication beam (110, 120, 130) particular to said each third selected vehicle (11, 12, 13), each communication beam having as its origin said radar (101) and spatially covering a single third selected vehicle.
- allocation d’une partie basse d’une bande passante sur laquelle opère ledit radar (101) pour ladite détection d’objet, ladite bande passante étant comprise entre 76 et 81 GHz et ladite partie basse étant comprise entre 76 et 79 GHz ; et
- allocation d’une partie haute de ladite bande passante pour l’établissement de ladite au moins une communication V2V, ladite partie haute étant comprise entre 79 et 81 GHz.Method according to one of claims 1 to 3, for which, said radar (101) being configured for object detection and for establishing at least one communication according to said V2V communication mode, said method further comprises the following steps :
- allocation of a lower part of a bandwidth on which said radar (101) operates for said object detection, said bandwidth being between 76 and 81 GHz and said lower part being between 76 and 79 GHz; And
- allocation of a high part of said bandwidth for the establishment of said at least one V2V communication, said high part being between 79 and 81 GHz.
- allocation de premiers intervalles temporels d’une bande passante allouée audit radar (101) pour ladite détection d’objet ;
- allocation de deuxièmes intervalles temporels de ladite bande passante pour l’établissement de ladite au moins une communication V2V.Method according to one of claims 1 to 3, for which, said radar (101) being configured for object detection and for establishing at least one communication according to said V2V communication mode, said method further comprises the following steps :
- allocation of first time intervals of a bandwidth allocated to said radar (101) for said object detection;
- allocation of second time intervals of said bandwidth for the establishment of said at least one V2V communication.
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